Análisis de biomarcadores en biopsias líquidas

1. Desarrollo de metodologías de análisis de ARNs y vesículas extracelualres basadas en biosensores electroquímicos y ópticos.

2. Optimización de técnicas de separación y cuantificación de ARNs extracelulares refractarios a las metodologías de secuenciación convencionales.

La secuenciación masiva de ácidos nucleicos ha generado una revolución a la hora del estudio y cuantificación del ADN y el ARN. Sin embargo, las técnicas más utilizadas para la cuantificación de ARNs reguladores poseen numerosos y marcados sesgos a favor y en contra de ciertas secuencias. Particularmente desafiante es la medición de ARNs hipermodificados tales como los tRNA y sus fragmentos. Paradógicamente, estas especies están entre las más abundantes a nivel extracelular. Por consiguiente, necesitamos optimizar los protocolos existentes de RNA-seq y RT-qPCR para una cuantificación efectiva de estas moléculas, así como para la estimación precisa de sus niveles tanto a nivel intra como extracelular. Entendemos que el desarrollo de mejores técnicas analíticas es condición necesaria para poder entender la biología y las posibilidades diagnósticas de estas moléculas. A tales efectos, hemos desarrollado técnicas innovadoras tales como RI-SEC-seq, basada en la estabilidad extracelular relativa de distintas secuencias de ARN (manuscrito en revisión). Además, estamos trabajando en la optimización de técnicas separativas que nos permitan aislar distintos complejos de ARN y proteínas tanto de medio de cultivo celular como de suero y plasma humanos.  

Las metodologías para el estudio y cuantificación de ARNs y vesículas extracelulares (exosomas, microvesículas, etc) son costosas, trabajosas, y requieren de instrumental caro y personal especializado. En nuestro laboratorio buscamos desarrollar dispositivos capaces de medir estas moléculas de forma rápida, simple, económica y confiable, de forma de llevar el análisis basado en biopsias líquidas a otro nivel. Para lograr este objetivo, apelamos al diseño de nuevos biosensores electroquímicos debido a su alta sensibilidad y compatibilidad con la automatización. Por otro lado, el uso de biosensores ópticos basados en nanopartículas metálicas es una promisoria herramienta para el tamizaje rápido de un gran número de muestras.